EP2920806B1 - Lagereinheit für drehanoden von röntgenröhren - Google Patents

Lagereinheit für drehanoden von röntgenröhren Download PDF

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EP2920806B1
EP2920806B1 EP13823927.2A EP13823927A EP2920806B1 EP 2920806 B1 EP2920806 B1 EP 2920806B1 EP 13823927 A EP13823927 A EP 13823927A EP 2920806 B1 EP2920806 B1 EP 2920806B1
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bearing
shaft
bearing unit
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angular ball
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Stefan Tritthart
Thomas MAUSSNER
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Paul Mueller GmbH and Co KG Unternehmensbeteiligungen
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    • H01J35/02—Details
    • H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
    • H01J35/10—Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
    • H01J35/101—Arrangements for rotating anodes, e.g. supporting means, means for greasing, means for sealing the axle or means for shielding or protecting the driving
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
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    • H01J2235/1006—Supports or shafts for target or substrate
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    • H01J2235/10—Drive means for anode (target) substrate
    • H01J2235/1046—Bearings and bearing contact surfaces
    • H01J2235/1053—Retainers or races

Definitions

  • the invention relates to a bearing unit for rotary anodes of x-ray tubes.
  • a bearing unit for rotary anodes of X-ray tubes is known, wherein the rotary anode is housed in a partially reproduced evacuated glass bulb
  • Further examples of a bearing unit for rotary anodes of X-ray tubes are disclosed in US Pat US 2012/144939 A1 .
  • EP 1 843 381 A1 and EP 0 351 225 A2 disclosed.
  • the invention has for its object to produce a storage unit for such rotary anodes of X-ray tubes, which is particularly easy to install.
  • the angular contact ball bearings are oriented opposite to each other, ie, the respective open side of the angular contact ball bearings are either facing each other or facing away from each other.
  • the open shoulder of the angular contact ball bearing of the first bearing element is arranged in the direction of the flange end of the shaft and the open shoulder of the angular contact ball bearing of the further bearing element in the direction of the flange distal end of the shaft.
  • the angular contact ball bearing 6 is applied with its inner ring 7 at a shoulder of the shaft 2.
  • the Verstemmelement 14 is sleeve-shaped. More specifically, the caulking 14 has the shape of a ring or a hollow cylinder.

Landscapes

  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lagereinheit für Drehanoden von Röntgenröhren. Aus der DE 30 41 558 A1 ist z.B. aus Zeichnungsfigur 1 eine Lagereinheit für Drehanoden von Röntgenröhren bekannt, wobei die Drehanode in einem teilweise wiedergegebenen evakuierten Glaskolben untergebracht ist
    Weitere Beispielen einer Lagereinheit für Drehanoden von Röntgenröhren werden in US 2012/144939 A1 , EP 1 843 381 A1 und EP 0 351 225 A2 offenbart.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagereinheit für derartige Drehanoden von Röntgenröhren herzustellen, welche besonders montagefreundlich ist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Lagereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Lagereinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ist kompakt ausgebildet und besteht aus einer geringen Anzahl von Teilen, welche vormontiert werden können, um die derart vormontierte Lagereinheit montagefreundlich in die entsprechende Ausnehmung in der Röntgenröhre einschieben zu können.
  • Durch die Ausführung der ersten Lagerelemente als Schrägkugellager wird es ermöglicht, dass die Lagereinheit auch in gewissem Umfang Axialkräfte aufnehmen kann. Außerdem entfällt durch die Verwendung von zwei Schrägkugellagern eine aufwändige Wellenfertigung. Auch kann für die Welle ein relativ kostengünster Werkstoff (z.B. ungehärteter Stahl) verwendet werden.
  • Die Distanzelemente sorgen für eine lagesichere Positionierung der Lagerelemente auf der Welle, wobei das innenliegende Distanzelement mit den Innenringen der Schrägkugellager in Kontakt steht und das außenliegende Distanzelement mit den Außenringen der Schrägkugellager in Kontakt steht.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform liegen ein Schrägkugellager oder beide Schrägkugellager mit dem Innenring an einem Absatz der Welle an und sind damit in axialer Richtung montagefreundlich fixiert.
  • Durch die Befestigung des weiteren Lagerelements über ein insbesondere formschlüssiges, sich verjüngendes Verstemmelement und durch eine plastische Verformung der Welle kann nach Anbringung der Lagerelemente auf der Welle eine Arretierung der Schrägkugellager und damit eine Fixierung der gesamten Lagereinheit auf einfache Weise stattfinden. Hierbei handelt es sich um schnelle und einfache Fixierungsmöglichkeiten, die kostengünstiger sind als Fixierlösungen, die auf eine Schraubenmutter o.ä. basieren.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Schrägkugellager entgegengesetzt zueinander ausgerichtet, d.h. die jeweils offene Seite der Schrägkugellager sind entweder einander zugewandt oder einander abgewandt. In besonders bevorzugter Weise ist die offene Schulter des Schrägkugellagers des ersten Lagerelements in Richtung des flanschseitigen Endes der Welle angeordnet und die offene Schulter des Schrägkugellagers des weiteren Lagerelements in Richtung des flanschfernen Endes der Welle angeordnet. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Lagerung, insbesondere die Aufnahme von axialen Kräften aus unterschiedlichen axialen Richtungen, möglich.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das zwischen den Außenringen und/oder den Innenringen der Lagerelemente angeordnete Distanzelement als geteilte Distanzelemente ausgebildet sein. Unter einem geteilten Distanzelement wird hierbei verstanden, dass das Distanzelement aus mehreren separaten Teilen (z.B. mehrere Ringsegmente) besteht. Auf diese Weise kann z.B. ein erstes (z.B. größeres) in Standardmaßen hergestelltes Ringsegment verwendet werden und ferner eine oder mehrere auf exaktes Maß hergestellte Distanzscheiben zum Ausfüllen der gewünschten Distanz zwischen den Außenringen und/oder Innenringen der Lagerelemente.
  • Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren weiter erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Teilschnittansicht einer Lagereinheit; und
    Fig. 2
    einen vergrößerten Ausschnitt mit einer Lagereinheit gemäß der beanspruchten Erfindung, dessen Verstemmelement durch plastische Verformung der Welle arretiert ist.
  • Die in Fig. 1 abgebildete Lagereinheit 1 besitzt eine Welle 2 mit einem Flanschelement 3, an dem eine Drehanode (z.B. gemäß DE 30 41 558 A1 ) anbringbar ist.
  • Die gesamte Lagereinheit 1 kann dabei in eine hierfür vorgesehene und nicht abgebildete Ausnehmung der Röntgenröhre eingeschoben und dort auf übliche Weise (z.B. durch Verschraubung) arretiert werden.
  • Die Lagereinheit 1 besitzt zur Aufnahme der Welle 2 ein erstes Lagerelement 4 und ein weiteres Lagerelement 5. Das erste Lagerelement 4 ist durch ein auf der Welle 2 angebrachtes Schrägkugellager 6 gebildet, welches einen Innenring 7 und einen Außenring 8 aufweist. Das zweite Lagerelement 5 ist durch ein auf der Welle 2 angebrachtes Schrägkugellager 9 gebildet, welches einen Innenring 10 und einen Außenring 11 aufweist.
  • Die offene Seite des Schrägkugellagers 6 ist am Außenring 8 ausgebildet und ist in Richtung des flanschseitigen Endes der Welle 2 angeordnet. Am Innenring 7 sind zwei Schultern ausgebildet und die dem Flansch 3 abgewandte Seite des Schrägkugellagers 6 ist am Außenring 8 ebenfalls als Schulter ausgebildet.
  • Die offene Seite des Schrägkugellagers 9 ist am Außenring 11 ausgebildet und ist in Richtung des dem Flansch 3 entgegengesetzten Endes der Welle 2 angeordnet. Am Innenring 10 sind zwei Schultern ausgebildet und die dem Flansch 3 zugewandte Seite des Schrägkugellagers 9 ist am Außenring 11 ebenfalls als Schulter ausgebildet.
  • Die Innenringe 7 und 10 sind über ein Distanzelement 12 maßlich exakt beabstandet. In ähnlicher Weise ist zwischen den Außenringen 8 und 11 ein weiteres Distanzelement 13 angeordnet.
  • Das Schrägkugellager 6 ist mit seinem Innenring 7 an einem Absatz der Welle 2 angelegt.
  • Über das am flanschfernen Wellenende angebrachte Verstemmelement 14 wird die montierte Lagereinheit 1 arretiert. Das Verstemmelement 14 ist hülsenförmig ausgebildet. Genauer besitzt das Verstemmelement 14 die Form eines Ringes bzw. eines Hohlzylinders.
  • Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus einer Lagereinheit 201. Die Lagereinheit 201 unterscheidet sich von der Lagereinheit 1 lediglich durch eine anders ausgebildete Welle 202. Die weiteren Komponenten bleiben unverändert, sodass diesbezüglich auf die Ausführungen zu Fig. 1 verwiesen werden kann.
  • Das Verstemmelement 14 ist in der Ausführungsform gemäß Fig. 2 durch einen plastisch verformten Endbereich 16 der Welle 202 auf der Welle 202 arretiert. Eine axiale Verschiebung des Verstemmelements 14 ist nicht mehr möglich. Die Komponenten der Lagereinheit 201 sind somit sicher miteinander verspannt. Die plastische Verformung des Endbereichs 16 der Welle 202 kann beispielsweise durch ein Aufbringen einer in axiale Richtung der Welle gerichtete Kraft erfolgen. Abgesehen von dem plastisch verformten Endbereich 16 ist die Welle 202 identisch zu der Welle 2 aus Fig. 1.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1, 201
    Lagereinheit
    2, 202
    Welle
    3
    Flansch
    4, 5
    Lagerelement
    6
    Schrägkugellager
    7
    Innenring
    8
    Außenring
    9
    Schrägkugellager
    10
    Innenring
    11
    Außenring
    12, 13
    Distanzelement
    14
    Verstemmelement
    16
    verformter Endbereich

Claims (8)

  1. Lagereinheit (1) für Drehanoden von Röntgenröhren, mit einer Welle (2) und einem Flanschelement (3), an dem eine Drehanode anbringbar ist, wobei
    - die Lagereinheit (1) in eine Ausnehmung innerhalb der Röntgenröhre einschiebbar und dort arretierbar ist,
    - die Welle (2) über ein erstes Lagerelement (4) und ein weiteres Lagerelement (5) aufgenommen ist,
    - das erste Lagerelement (4) und das weitere Lagerelement (5) jeweils aus einem auf der Welle (2) angebrachten Schrägkugellager (6, 9) mit einem Innenring (7, 10) und einem Außenring (8, 11) besteht,
    - zwischen den Innenringen (7, 10) und/oder den Außenringen (8, 11) des ersten und des zweiten Lagerelements (4, 5) mindestens ein Distanzelement (12, 13) angebracht ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Schrägkugellager (9) des weiteren Lagerelements (5) über ein Verstemmelement (14) an der Welle (2) befestigt ist,
    - das Verstemmelement (14) entweder als sich verjüngendes Verstemmelement oder als hülsenförmiges Verstemmelement (14) ausgebildet ist, und
    - das Verstemmelement (14) durch einen plastisch verformten Endbereich (16) der Welle fixiert ist.
  2. Lagereinheit nach Anspruch 1, wobei sowohl zwischen den Innenringen (7, 10) als auch zwischen den Außenringen (8, 11) des ersten und des zweiten Lagerelements (4, 5) jeweils mindestens ein Distanzelement (12, 13) angebracht ist.
  3. Lagereinheit nach Anspruch 1, wobei das erste Lagerelement (4) und/oder das zweite Lagerelement (5) mit ihrem Innenring (7, 10) an einem Absatz der Welle (2) anliegen.
  4. Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Welle (2) aus einem nichtgehärteten Stahlwerkstoff besteht.
  5. Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schrägkugellager (6, 9) entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind.
  6. Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die offene Seite des Schrägkugellagers (6) des ersten Lagerelements (4) in Richtung des flanschseitigen Endes der Welle (2) angeordnet ist.
  7. Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die offene Seite des Schrägkugellagers (9) des weiteren Lagerelements (5) in Richtung des dem Flansch (3) entgegengesetzten Endes der Welle (2) angeordnet ist.
  8. Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die offenen Seiten der Schrägkugellager (6, 9) am jeweiligen Außenring (8, 11) ausgebildet sind.
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